關(guān)于城市照明節(jié)電率和達(dá)標(biāo)率考核方法的探討

吳 穎

(成都市城市照明管理處，四川 成都 610031)

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關(guān)于城市照明節(jié)電率和達(dá)標(biāo)率考核方法的探討

吳 穎

(成都市城市照明管理處，四川 成都 610031)

根據(jù)城市照明的特點(diǎn)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，分析并提出了城市照明節(jié)電率的計(jì)算和核查方法以及道路照明達(dá)標(biāo)率的抽樣檢驗(yàn)方法，為這兩個(gè)指標(biāo)的評(píng)價(jià)提供參考。

城市照明；節(jié)電率；達(dá)標(biāo)率；抽樣檢驗(yàn)

引言

2011年11月發(fā)布的《“十二五”城市綠色照明規(guī)劃綱要》提出了節(jié)電率和達(dá)標(biāo)率的要求：以2010年底為基數(shù)，到“十二五”期末，城市照明節(jié)電率達(dá)到15%；照明質(zhì)量達(dá)標(biāo)率不小于85%，新建道路照明節(jié)能評(píng)價(jià)達(dá)標(biāo)率應(yīng)達(dá)到100%，既有道路照明節(jié)能評(píng)價(jià)達(dá)標(biāo)率不小于70%。這兩個(gè)指標(biāo)的提出和貫徹執(zhí)行，為提升城市照明節(jié)能意識(shí)、提高道路照明質(zhì)量起到了積極的作用。但在具體操作時(shí)，如何科學(xué)有效地評(píng)價(jià)節(jié)電率和達(dá)標(biāo)率是困惑業(yè)內(nèi)人士的難題。值此“十三五”規(guī)劃編制之際，本文根據(jù)城市照明的特點(diǎn)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，分析并提出了城市照明節(jié)電率的計(jì)算和核查方法以及道路照明達(dá)標(biāo)率的抽樣檢驗(yàn)方法，為這兩個(gè)指標(biāo)的評(píng)價(jià)提供參考。

1 節(jié)電率考核

1.1 節(jié)電率分析

提出節(jié)電率的目的是為了提升城市照明節(jié)能意識(shí)，促進(jìn)城市照明在同時(shí)符合照明標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的前提下盡量節(jié)約電能。所以，考察節(jié)電率的前提是達(dá)標(biāo)，衡量節(jié)電率的基礎(chǔ)是標(biāo)準(zhǔn)。達(dá)標(biāo)率是定性指標(biāo)，節(jié)電率是定量指標(biāo)。

城市照明包括道路照明、景觀照明和隧道照明，其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)分別對(duì)應(yīng)《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 45)、《城市夜景照明設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ/T 163)和《公路隧道照明設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTGT D70/2-01)，其中的照明標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)各不相同，建議對(duì)道路照明、景觀照明和隧道照明的節(jié)電率分別評(píng)價(jià)。本文暫不考慮景觀照明和隧道照明。

《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 45)中的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定了機(jī)動(dòng)車交通道路的照明功率值，所以本文暫不考慮除機(jī)動(dòng)車交通道路外的節(jié)電率評(píng)價(jià)。

通過(guò)查閱相關(guān)資料可得節(jié)電率計(jì)算所需數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)核查加以修正。

由于在計(jì)算時(shí)無(wú)法逐一核查每個(gè)單條路段是否滿足照明標(biāo)準(zhǔn)，所以默認(rèn)在100%達(dá)標(biāo)下做近似計(jì)算。

1.2 計(jì)算對(duì)象

對(duì)所評(píng)價(jià)城市或區(qū)域道路照明中所有設(shè)置連續(xù)照明的機(jī)動(dòng)車交通道路常規(guī)路段進(jìn)行計(jì)算。

1.3 計(jì)算公式

道路照明節(jié)電率η按式(1)～(6)計(jì)算。

(1)

(2)

(3)

WSi=Ai·LPDSi·t

(4)

(5)

Ai=Li·Di

(6)

式中WS——按CJJ 45規(guī)定的照明功率密度值確定的所評(píng)價(jià)城市或區(qū)域道路照明平均每日標(biāo)準(zhǔn)用電量，單位為W·h；

WR——所評(píng)價(jià)城市或區(qū)域道路照明的平均每日計(jì)算用電量，單位為W·h；

N——所評(píng)價(jià)城市或區(qū)域的道路條數(shù)；

t——平均每日點(diǎn)燈時(shí)間，單位為h，按11小時(shí)計(jì)算；

LPDSi——第i條道路的照明功率密度標(biāo)準(zhǔn)值，單位為W/m2；

Ai——第i條道路的被照機(jī)動(dòng)車道路面面積(不包括路口拓寬段和路口面積)，單位為m2；

Li——第i條道路的道路長(zhǎng)度(不包括路口拓寬段和路口長(zhǎng)度)，單位為m；

Di——第i條道路的機(jī)動(dòng)車道寬度，單位為m；

Si——第i條道路的燈具安裝間距，單位為m；

K——第i條道路運(yùn)行狀態(tài)的個(gè)數(shù)；

tj——第i條道路第j種狀態(tài)下的運(yùn)行時(shí)間，單位為h，∑tj=t；

LPDRj——第i條道路第j種狀態(tài)下的計(jì)算照明功率密度，單位為W/m2，不同布置方式的道路照明功率密度計(jì)算依據(jù)《道路與街道照明燈具性能要求》(GB/T 24827—2009)附錄B，整理后詳見(jiàn)表1。

表1 不同布置方式的道路照明功率密度計(jì)算Table 1 Calculation of road lighting power density in different layout

1.4 計(jì)算步驟

1)所考核城市或區(qū)域根據(jù)實(shí)際情況和公式(4)～(6)填寫表2。

2)根據(jù)表1中對(duì)應(yīng)的WSi、WRi和公式(1)～(3)計(jì)算道路照明節(jié)電率η。

表2 道路照明平均每日用電量計(jì)算表Table 2 Calculation of average daily power consumption of road lighting

注：①表中Pi為第i條道路未調(diào)光狀態(tài)下單個(gè)燈具輸入功率，包括光源和燈的控制裝置，單位為W。氣體放電燈的燈具輸入功率按1.15倍光源功率計(jì)算，LED燈的燈具輸入功率按1.1倍光源功率計(jì)算。對(duì)雙側(cè)中心對(duì)稱布置，P為人行道和中央分隔帶上單個(gè)燈具輸入功率之和；其他照明布置方式，P為單個(gè)燈具輸入功率。

1.5 數(shù)據(jù)核查

考慮到道路照明基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可能與實(shí)際情況有出入，探討對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行抽樣核查的方法。

1)確定樣本量。樣本量的確定需考慮負(fù)責(zé)部門所能承受的樣本量和核查的功效，尚缺乏相關(guān)依據(jù)。達(dá)標(biāo)率抽樣檢驗(yàn)中確定的樣本數(shù)是否適用于節(jié)電率數(shù)據(jù)核查樣本數(shù)，有待論證。

3)推算過(guò)程。第一步：計(jì)算每個(gè)樣本的核查離差率，見(jiàn)式(7)、(8)。

(7)

(8)

第二步：計(jì)算平均核查離差率，見(jiàn)式(9)、(10)。

(9)

(10)

第三步：根據(jù)平均離差率推算實(shí)際值，見(jiàn)式(11)、(12)。

(11)

(12)

第四步：計(jì)算推算后的道路照明節(jié)電率η′，見(jiàn)式(13)。

(13)

2 達(dá)標(biāo)率考核

2.1 達(dá)標(biāo)率分析

為了得到所評(píng)價(jià)城市或區(qū)域的城市道路照明達(dá)標(biāo)率，最準(zhǔn)確的方法就是進(jìn)行100%檢驗(yàn)。對(duì)檢驗(yàn)對(duì)象的每個(gè)單體，檢驗(yàn)其是否滿足《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 45)的照明標(biāo)準(zhǔn)和功率密度標(biāo)準(zhǔn)。但由于總量較大，所以考慮采用以概率論的數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ)的抽樣方案，檢驗(yàn)樣本的達(dá)標(biāo)率，雖然樣本的達(dá)標(biāo)率不等于核查總體的達(dá)標(biāo)率，但可以利用樣本的檢驗(yàn)結(jié)果來(lái)說(shuō)明核查總體的情況。

2.2 檢驗(yàn)依據(jù)

1)《計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序 第4部分：聲稱質(zhì)量水平的評(píng)定程序》(GB/T 2828.4—2008)。GB/T 2828的本部分中規(guī)定的抽樣檢驗(yàn)程序是為了在正規(guī)的評(píng)審中所需做的抽樣檢驗(yàn)而開(kāi)發(fā)出來(lái)的。GB/T2828的本部分適用于各種形式的質(zhì)量核查。包括利用樣本的檢驗(yàn)結(jié)果來(lái)說(shuō)明某一核查總體是否符合某一聲稱質(zhì)量水平的場(chǎng)合。

2)《隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生及其在產(chǎn)品質(zhì)量抽樣檢驗(yàn)中的應(yīng)用程序》(GB/T 10111—2008)；

3)《聲稱質(zhì)量水平復(fù)檢與復(fù)驗(yàn)的評(píng)定程序》(GB/T 16306—2008)；

4)《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 45—2015)；

5)《照明測(cè)量方法》(GB/T 5700—2008)。

2.3 檢驗(yàn)程序

1)確定核查總體。核查總體為對(duì)所核查城市或區(qū)域中設(shè)置連續(xù)照明的機(jī)動(dòng)車交通道路常規(guī)路段的道路照明，不包括隧道、人行道、交會(huì)區(qū)、路口拓寬段等特殊場(chǎng)所的照明。

被核查城市或區(qū)域根據(jù)實(shí)際情況填寫表3，并根據(jù)表3填寫表4。

表3 道路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)Table 3 Road basic data

表4 道路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)Table 4 Road basic data statistics

2)確定標(biāo)準(zhǔn)要求。按照《道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 45—2015)的要求，確定需要核查的項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表5。

表5 機(jī)動(dòng)車交通道路照明標(biāo)準(zhǔn)值和照明功率密度值Table 5 Lighting standard values and lighting power density values of vehicle road

注：①表中所列的平均照度僅適用于瀝青路面。若系水泥混凝土路面，其平均照度值可相應(yīng)降低約30%。根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)附錄A給出的平均亮度系數(shù)可求出相同的路面平均亮度，瀝青路面和水泥混凝土路面分別需要的平均照度。②計(jì)算路面的維持平均亮度或維持平均照度時(shí)應(yīng)根據(jù)光源種類、燈具防護(hù)等級(jí)和擦拭周期，按照本標(biāo)準(zhǔn)附錄B確定維護(hù)系數(shù)。③表中各項(xiàng)數(shù)值僅適用于干燥路面。④表中對(duì)每一級(jí)道路的平均亮度和平均照度給出了兩檔標(biāo)準(zhǔn)值，“/”的左側(cè)為低檔值，右側(cè)為高檔值。⑤本表僅適用于高壓鈉燈，當(dāng)采用金屬鹵化物燈時(shí)，應(yīng)將表中對(duì)應(yīng)的LPD值乘以1.3。⑥本表僅適用于設(shè)置連續(xù)照明的常規(guī)路段。⑦設(shè)計(jì)計(jì)算照度高于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，LPD值不得相應(yīng)增加。

3)確定檢驗(yàn)結(jié)果的分類。根據(jù)道路照明測(cè)量值和功率密度值，檢驗(yàn)結(jié)果分為達(dá)標(biāo)和不達(dá)標(biāo)，詳見(jiàn)表6。

4)規(guī)定聲稱質(zhì)量水平(DQL)。由受檢方自行申報(bào)聲稱質(zhì)量水平或由負(fù)責(zé)部門根據(jù)核查需要規(guī)定聲稱質(zhì)量水平。

表6 檢驗(yàn)結(jié)果分類Table 6 Classification of inspection results

5)規(guī)定極限質(zhì)量比(LQR)水平。LQR水平越高，所需樣本量越大，檢驗(yàn)的功效越高；負(fù)責(zé)部門應(yīng)根據(jù)所能承受的樣本量和檢驗(yàn)的功效兩個(gè)因素規(guī)定LQR水平；LQR水平一經(jīng)規(guī)定，在實(shí)施過(guò)程中不得改動(dòng)。

6)檢索抽樣方案。根據(jù)DQL和LQR水平從《計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序 第4部分：聲稱質(zhì)量水平的評(píng)定程序》(GB/T 2828.4—2008)抽樣方案主表1中查取抽樣方案(見(jiàn)表7)。

按照確定的抽樣方案采用分層隨機(jī)抽樣，從各層抽取的樣本數(shù)應(yīng)與核查總體的層的大小成比例，并填寫抽樣方案表(見(jiàn)表8)。

表7 抽樣方案主表(GB/T 2828.4—2008)Table 7 Main table of sampling plan (GB/T 2828.4—2008)

注：①按不合格品的聲稱質(zhì)量水平DQL和極限質(zhì)量比LQR水平檢索抽樣方案；②表中箭頭→表示對(duì)該極限質(zhì)量比沒(méi)有適當(dāng)?shù)某闃臃桨?，使用右邊?duì)應(yīng)極限質(zhì)量比較小的抽樣方案；③表中箭頭←表示對(duì)該極限質(zhì)量比沒(méi)有適當(dāng)?shù)某闃臃桨福褂米筮厡?duì)應(yīng)極限質(zhì)量比較大的抽樣方案。

表8 抽樣方案Table 8 Sampling plan

7)抽取樣本。按確定的分層隨機(jī)抽樣方案從核查總體中抽取樣本。依據(jù)《隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生及其在產(chǎn)品質(zhì)量抽樣檢驗(yàn)中的應(yīng)用程序》(GB/T 10111—2008)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。

8)檢驗(yàn)樣本。對(duì)第2)步規(guī)定的各檢驗(yàn)項(xiàng)目，按《照明測(cè)量方法》(GB/T 5700—2008)規(guī)定的方法逐一檢驗(yàn)每個(gè)樣本中的每個(gè)單元，并填寫表9～表13。

表9 道路照明檢驗(yàn)記錄表

Table 9 Road lighting inspection record form

檢驗(yàn)編號(hào) 共 頁(yè) 第 頁(yè)

校核: 記錄： 檢驗(yàn)：

表10 照度檢驗(yàn)記錄表Table 10 Illumination inspection record form 單位：lx 共 頁(yè) 第 頁(yè)

校核: 記錄： 檢查：

表11 亮度檢驗(yàn)記錄表

Table 11 Luminance inspection record

單位：cd/m2

檢驗(yàn)編號(hào) 共 頁(yè) 第 頁(yè)

校核: 記錄： 檢查：

表12 單體檢驗(yàn)結(jié)果

Table 12 Item inspection result

檢驗(yàn)編號(hào)

道路名稱道路級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)值測(cè)量值是否達(dá)標(biāo)照明功率密度LPD/(W/m2)□是□否照明標(biāo)準(zhǔn)路面亮度路面照度平均亮度Lav/(cd/m2)□是□否總均勻度Uo最小值□是□否縱向均勻度UL最小值□是□否平均照度Eav/lx維持值□是□否均勻度UE最小值□是□否□是□否檢驗(yàn)結(jié)果□A □B □C □D

表13 樣本檢驗(yàn)結(jié)果Table 13 Sample inspection result

9)判定準(zhǔn)則。若在樣本中發(fā)現(xiàn)的不合格品數(shù)d小于或等于不合格品限定數(shù)L，即抽檢合格時(shí)，可認(rèn)定為通過(guò)核查。當(dāng)抽樣方案的樣本量較小時(shí)，把不合格的核查總體判為抽檢合格的概率較大，其檢驗(yàn)結(jié)論應(yīng)寫為“不否定該核查總體的聲稱質(zhì)量水平”，必要時(shí)也可寫為“對(duì)核查總體的抽檢合格”，不應(yīng)寫為“核查總體合格”，負(fù)責(zé)部門對(duì)判定抽檢合格的核查總體不負(fù)確認(rèn)總體合格的責(zé)任。

若在樣本中發(fā)現(xiàn)的不合格品數(shù)d大于不合格品限定數(shù)L，即抽檢不合格時(shí)，可認(rèn)定為該核查總體不合格。

10)復(fù)查。若受核查方對(duì)判定結(jié)果有異議可申請(qǐng)復(fù)查。復(fù)查包括復(fù)檢與復(fù)驗(yàn)；對(duì)樣本單元的復(fù)驗(yàn)結(jié)果作為樣本單元質(zhì)量特性的最終結(jié)果，按《聲稱質(zhì)量水平復(fù)檢與復(fù)驗(yàn)的評(píng)定程序》(GB/T 16306)的規(guī)定取得復(fù)驗(yàn)結(jié)果；復(fù)檢樣本不包括初次檢驗(yàn)樣本中的樣本單元。其復(fù)檢抽樣方案按GB/T 16306的規(guī)定程序檢索復(fù)檢抽樣方案。其復(fù)查結(jié)論為最終結(jié)論。

11)舉例說(shuō)明。假定某城市道路照明達(dá)標(biāo)率為99.0%，其對(duì)應(yīng)的聲稱質(zhì)量水平(DQL)為1，查GB/T 2828.4—2008表1抽樣方案主表，得到對(duì)應(yīng)四種極限質(zhì)量比(LQR)的抽樣方案見(jiàn)表14。

查GB/T 2828.4—2008表2～表4得到四種極限質(zhì)量比(LQR)和錯(cuò)誤判定合格的核查總體為抽檢不合格的概率，如表15所示。

表14 抽樣方案Table 14 Sampling plan

表15 LQR水平方案Table 15 LQR level plan

考慮到負(fù)責(zé)部門所能承受的樣本量和檢驗(yàn)的功效，規(guī)定LQR水平為0，確定抽樣方案為n=5，L=0。

經(jīng)過(guò)分層隨機(jī)抽樣檢驗(yàn)，結(jié)果如表16所示。

表16 樣本檢驗(yàn)結(jié)果Table 16 Sample inspection result

檢驗(yàn)結(jié)論為“不否定該城市的道路照明達(dá)標(biāo)率為99.0%”，也可寫為“對(duì)該城市的道路照明的抽檢合格”。

致謝：感謝成都市城市照明管理處孫衛(wèi)平老師對(duì)本文的指導(dǎo)。

[1] 城市照明節(jié)能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：JGJ/T 307—2013 [S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2014.

[2] “十二五”城市綠色照明規(guī)劃綱要 [EB/OL]. 中華人民共和國(guó)中央人民政府，2011年11月15日，http://www.gov.cn/gzdt/2011-11/15/content_1993931.htm.

[3] 城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：CJJ 45—2015 [S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2016.

[4] 城市夜景照明設(shè)計(jì)規(guī)范：JGJ/T 163—2008 [S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.

[5] 公路隧道照明設(shè)計(jì)細(xì)則：JTG/T D70/2—01-2014 [S].北京：人民交通出版社，2014.[6] LED城市道路照明應(yīng)用技術(shù)要求：GB/T 31832—2015 [S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2015.

[7] 道路與街路照明燈具性能要求：GB/T 24827—2009 [S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

[8] 災(zāi)區(qū)農(nóng)戶住房倒塌或損壞數(shù)量抽樣核查方法:GB/T 28225—2011 [S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011.

[9] 計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序 第4部分：聲稱質(zhì)量水平的評(píng)定程序:GB/T 2828.4—2008 [S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[10] 隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生及其在產(chǎn)品質(zhì)量抽樣檢驗(yàn)中的應(yīng)用程序:GB/T 10111—2008 [S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

[11] 聲稱質(zhì)量水平復(fù)檢與復(fù)驗(yàn)的評(píng)定程序:GB/T 16306—2008 [S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[12] 照明測(cè)量方法:GB/T 5700—2008 [S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

Study of Assessing Electricity Saving Ratio and Qualified Ratio of Urban Lighting

WU Ying

(ChengduUrbanLightingManagementOffice，Chengdu610031，China)

Based on the characteristics of urban lighting and related standards, the paper analyzed and proposed the method of calculating and verifying the electricity saving ratio of urban lighting and the sampling inspection method of the qualified ratio of road lighting, to provide a reference for the evaluation of these two indexes.

urban lighting；electricity saving ratio；qualified ratio；sampling inspection

TM923

A

10.3969j.issn.1004-440X.2016.04.006